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Bremseinrichtung? insbesondere zum Abbremsen von Kraftmaschinen auf
dem Prüfstand Gegenstand der Erfindung ist eine hauptsächlich für den Dauerbetrieb
beispielsweise zum Abbremsen von Kraftmaschinen auf dem Prüfstande bestimmte Bremse,
die unter Umständen gleichzeitig zur Messung der Leistung der abgebremsten Maschine
benutzt werden kann.
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Es sind Bremseinrichtungen dieser Art bekannt, die aus einer in einem
geschlossenen Gehäuse untergebrachten Lamellenbremse bestehen, deren Lamellen in
eine im Gehäuse enthaltene Flüssigkeit tauchen, wobei der Mantel des inneren mit
der abzubremsenden Welle zu verbindenden Lamellenträgers mit Durchbrechungen versehen
ist, durch die die Flüssigkeit unter der Schleuderwirkung des Lamellenträgers nach
außen durch das Lamellenpaket hindurch in einen Ringraum zwischen dem Gehäuse und
der eigentlichen Bremse getrieben wird, von wo sie durch eine Umleitung in den Hohlraum
des inneren Lamellenträgers zurückgeführt wird.
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Die vorliegende Erfindung geht von einer solchen bekannten Bremseinrichtung
aus und besteht darin, daß bei ihr der in an sich belrannter Weise als frei fliegend
auf der abzubremsenden Welle befestigter durchbrochener Hohlzylinder ausgebildete
innere Lamellenträger von einem zweiten gleichfalls durchbrochenen, den äußeren
Lamellenträger bildenden Hohlzylinder umgeben ist, dessen Durchbrechungen in einen
den äußeren Lamellenträger umgebenden Ringraum münden, der durch eine axial in die
offene Seite des Lamellenträgers ragende Leitung mit dem durch diesen gebildeten
inneren Hohlraume in Verbindung stehen. Diese Ausbildung der Bremseinrichtung, für
die nur in dem vorstehend gekennzeichneten Umfange Schutz begehrt wird, sichert
einen planmäßigen, intensiven, das Lamellenpaket radial durchsetzenden Umlauf des
Rühlmittels und damit eine sehr wirksame Kühlung, die für die oben angegebenen Zwecke,
wo es sich um die Vernichtung
großer Energiemengen im Dauerbetriebe
handelt, von besonderer Bedeutung ist.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Ansprüche 2
und 3 gegeben.
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In den Zeichnungen sind mehrere Ausfiihrungsbeispiele von Bremsen
nach der Erfindung in senlirechten Axialschnitten beispielsweise veranschaulicht,
wobei zur Darstellung einer gebrauchsfertigen Ausführung auch Einzelheiten gezeigt
sind, die nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. I ist in einem feststehenden, vollständiggeschlossenen
Gehäuse I. das am Umfang zlveckmäßig mit Kühlrippen 2 ausgestattet ist, eine Welle
3 gelagert, die mit der abzubremsenden Maschine durch eine Kupplung 4 verbunden
werden kann. Die Welle ist auf der rechten Seite mit Hilfe einer Stopfbuchse 5 durch
die betreffende Gehäusexvand geführt, während das Wellenlager 6 auf der anderen
Seite beispielsweise durch eine Scheibe 7 abgedichtet ist. Das Bremsengehäuse bildet
also einen nach außen flüssigkeitsdicht abgeschlossenen Hohlraum, der im vorliegenden
Falle auf der linken Seite durch einen Deckel 8, der gleichzeitig das Wellenlager
6 trägt, geschlossen werden kann.
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Auf der Welle 3 ist unverdrehbar ein Hohlzylinderkörper g befestigt,
und zwar mit Hilfe einer einseitig angeordneten Nabe 10. Das gegenüberliegendeEnde
des Zylinderkörpers ist offen. Der Zylinderkörper, der innen mit in der Längsrichtung
verlaufenden nach innen vorspringenden Rippen 1 1 versehen ist, dient als Träger
für die mit der Welle umlaufenden Reiblamellen 12, die in üblicher Weise derart
mit ihrem Träger g verbunden sind, daß sie sich ihm gegenüber nicht verdrehen, wohl
aber in axialer Richtung verschieben können. Zu diesem Zlvecl;e greifen die Lamellen
12 mit einer an ihrem inneren Umfang vorgesehenen Verzahnung in eine entsprechende
Verzahnung des Umfanges des Trägerkörpers 9 ein. In ähnlicher Weise stehen die mit
den Lamellen 12 abwechselnden äußeren Lamellen I3 mit ihrem gleichfalls als Hohlzvlinder
ausgebildeten Träger. in Eingriff. Der äußere Träger 14 legt sich mit dem rechten
Ende bei 15 an einen Ansatz eines nach innen gerichteten Vorsprunges i6 der betreffenden
Stirnwand des Bremsengehäuses I an, während er sich auf dem anderen Ende mit einem
Flansch 17 gegen einen von dem Außenmantel des Gehäuses I nach innen vorspringenden
Ringansatz stützt. Sowohl der innere Lamellenträger 9 wie auch der äußere Träger
14 sind von zahlreichen Löchern durchbohrt.
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Die Zusammenpressung des aus den Lamellen I2 und I3 gebildeten Pakets,
das sich auf der rechten Seite gegen den Vorsprung 16 stützt, erfolgt mit Hilfe
von mehrere am Gehäusedeckel 8 befestigten, über den Umfang verteilten Druckvorrichtungen
I9, die im vorliegenden Falle durch Bälge aus Federblech gebildet werden. Der Innenraum
dieser Bälge steht mit einer in den Deckel eingeSChlOssenetl Verteilungsleitung
20 für das Druckmittel in Verbindung, das durch die Leitung 21 zugeführt wird. Die
inneren Enden der Bälge 19 liegen an einem Druckring 22 an, der sich gegen das linke
Endt des Lamellenpakets stützt.
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Der durch die äußeren Lamellentrfiger 14 und die gegenüberliegende
Walldelng des Gehauses 1 gebildete ringförmige Hohlraum steht durch ein Rohr 23
mit dem inncrci Hohlraum des inneren Lamellenträgers 9 in Verbindung. Dies Rohr
ist in das freie, offene Ende des Lamellenträgers 9 hilleingeführt und erstreckt
sich innerhalb dieses Trägers längs der Achse. Es ist auf der nach unten gerichteten
Seite mit zahlreichen Durchbrechungen 24 versehen.
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Die Wirkungsweise der Bremse ist folgende: Beim Umlaufen der Welle
3 wird die das Gehäuse zweckmäßig ganz ausfüllende Flüssigkeit, die aus Öl, Wasser,
Glycerin, einem Gemisch von Glycerin und Wasser o. dgl. bestehen kann, durch die
als Schaufeln wir kenden Leisten 1 1 in Umdrehung versetzt.
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Dadurch wird ein Zentrifugaldruck erzeugt, der die Flüssigkeit durch
die Durchbrechungen im Mantel des Lamellenträgers 9 hindurch zwischen die Reiblamellen
treibt und dadurch für eine dauernd wirksame Bespülung der Reibflächen sorgt. Die
durch das Lamellenpaket getriebene Flüssigkeit tritt durch die Öffnungen im Niantel
des äußeren Lamellenträgers 14 aus und sammelt sich in dem Hohlraum 25 zwischen
diesem und dem Bremsengehäuse, von wo sie durch den Zentrifugaldruck in das Umleitungsrohr
23 gegetrieben wird. Aus diesem tritt die Flüssigkeit durch die Bohrungen 24 wieder
in das Innere des Lamellenträgers 9 über, wo der Kreislauf von neuem beginnt. Statt
dieses in sich geschlossenen Kreislaufs, bei dem die Kühlung der Flüssigkeit durch
Vermittlung des Bremsengehäuses erfolgt, kann auch ein besonderer außerhalb der
Bremse angel ordneter Kühler vorgesehen sein. von dem eine Leitung beispielsweise
durch den Dekkel 8 des Bremsengehäuses in das Innere des Lamellenträgers 9 führt,
während die erwärmt Kühlflüssigkeit aus dem Ringraum 25 durch eine besondere Leitung
dem Kühler zugeführt wird.
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Eine solche Kühleinrichtung ist bei der in Abb. 2 veranschaulichten
Ausführungsform angedeutet. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorbeschriebenen
im wesentlichen nur dadurch, daß das Lamellenpaket in der Mitte unterteilt ist und
das Zusammenpressen der beiden Pakete von der Mitte aus durch zwei Gruppen von Druckbälgen
19 erfolgt. Dementsprechend ist auch der äußere Lamellenträger 14 in zwei Hälften
I4aJ I4o unterteilt, und es sind zwei Druckringe 22a und 22s vorhanden, die in diesem
Falle mit den Trägerhälften I4a 14b starr verbunden sind. Diese Trägerhälften sind
ihrerseits nicht fest im Bremsengehäuse angeordnet, sondern in axialer Richtung
verschiebbar, aber unverdrehbar. Zu diesem Zwecke stehen die zur Führung der Lamellen
I38 dienenden Verzahnungen mit entsprechenden Verzahnungen zweier von den äußeren
Stirnseiten des Gehäuses I nach innen gerichteter Vorsprünge I6a, I6U in Eingriff.
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Ferner sind die äußeren Trägerhälften 14a, mit mit Flanschen 22s und
22d versehen, gegen die sich die äußeren Enden der Druckbälge 19 legen. Diese liegen
einander paarweise gegenüber und sind an eine gemeinsame Verteilungsleitung 20 angeschlossen,
die in diesem Falle innerhalb zweier Flansche8a, 8b des zweiteilig ausgebildeten.
Bremsengehäuses untergebracht sind.- Zwischen den Druckbälgen 19 sind noch iiber
den Umfang verteilt Rückholfedern 26 für die äußeren Lamellenträger vorgesehen.
Diese Federn stützen sich mit ihren rechten Enden gegen den Bund 27 von im Flanschen,
befestigten Bolzen 28, während sie mit den anderen Enden an einem nach innen gerichteten
Ansatz von an dem anderen Flansche, befestigten Hülsen 29 anliegen.
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Die in Abb. 3 veranschaulichte Bremse entspricht in ihrem allgemeinen
Aufbau derjenigen der Abb. I mit dem Unterschiede, daß der äußere Lamellenträger
14 hier nicht fest mit dem Bremsengehäuse I verbunden, sondern drehbar gelagert
ist. Zu diesem Zwecke ist er mit einem als Hohlwelle 30 ausgebildeten Nabenkörper
versehen, der die Welle 3 umgibt und durch das Lager 31 nach außen geführt ist.
Außen trägt die Hohlwelle 30 eine Bremsscheibe 32, mit der'ein Bremsband 33 zusammenwirkt,
das mittels eines bei 34 drehbar am Gehäuse I gelagerten Bremshebels 35 angezogen
werden kann.
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Bei dieser Einrichtung läuft der äußere Lamellenträger 14, wenn die
Bremse nicht benutzt wird, zusammen mit dem inneren Lamellenträger um, so daß bei
Leerlauf keinerlei Reibungsverluste zwischen den dicht aneinanderliegenden Lamellen
der beiden Gruppen entstehen. Dadurch wird auch, wenn es sich um das Abbremsen von
Maschinen mit niedrigem Anfangsdrehmoment handelt, das Anlaufen erleichtert. Soll
nun, sobald die Maschine ihre normale Drehzahl erreicht hat, gebremst werden, so
wird zunächst durch Anziehen der Bandbremse 32, 33 mittels des Hebels 35 der äußere
Lamellenträger 14 festgehalten und dann durch Einlassen von Druckluft in die Leitung
21 die Hauptbremse in Tätigkeit gesetzt. Die Haltebremse 32, 33 kann verhältnismäßig
sch-adl dimensioniert werden, da sie lediglich den äußeren Lamellenträger 14 mit
seiner geringen Masse abzubremsen hat und nur wenige Augenblicke wirksam ist.
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Bei der Ausführung nach Abb. 4 ist nicht nur der äußere Lamellenträger
14, sondern auch das Bremsengehäuse I drehbar gelagert.
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Beide Teile sind deshalb wie im Falle der Ausführung nach Abb. 1 fest
miteinander verbunden. Auch im übrigen ist die Ausbildung im wesentlichen die gleiche
wie bei der Ausführung nach Abb. I mit den durch die drehbare Lagerung des Bremsengehäuses
bedingten Unterschieden. Das Gehäuse ist auf beiden Stirnseiten mit Hohlwellenstutzen
36, 37 versehen, die in Lagern 38, 39 laufen und ihrerseits die Lager für die abzubremsende
Welle 3 bilden. Am Gehäuse I ist starr ein Arm 40 angebracht, dessen freies Ende
mit einer Waage, Meßdose o. dgl. 41 in Eingriff steht. Mit Hilfe dieser Einrichtung
kann das auf das Bremsengehäuse durch die abgebremste Welle übertragene Drehmoment
gemessen und damit die abgebremsteLeistung bestimmt werden.
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Die Drehmomentmessung ließe sich auch bei der Ausbildung der Bremse
mit feststehendem Gehäuse, aber drehbar gelagertem äußeren Lamellenträger erreichen,
indem man beispielsweise bei der in Abb. 3 dargestellten Ausführungsform das Bremsband
33 und den Betätigungshebel auf einer auf dem Lager 31 drehbaren kräftigen Scheibe
unterbringt und den.auf die Meßdose o. dgl. wirkenden Arm mit dieser Scheibe verbindet.
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Beim Einrücken des Betätigungshebels für die Bandbremse wird dann
der äußere Lamellenträger einerseits festgehalten und andererseits mit dem auf die
Meßdose o. dgl. wirkenden Arm starr verbunden, so daß die Meßdose den Druck des
Armes und damit das Drehmoment der abgebremsten Welle anzeigt.
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Das Zusammenpressen des bzw. der Lamellenpakete könnte statt mittels
der dargestellten zu mehreren über den Umfang verteilten Bälgen 19 auch mit Hilfe
eines gegebenenfalls zentral angeordneten anderen Druckorgans, z. B. eines in einem
Zylinder arbeitenden Kolbens bewirkt werden. Auch
brauchen bei der
Ausführungsform nach Abb. 2 die Druckvorrichtungen 19 nicht unbedingt in zwei Gruppen
vorgesehen zu sein: es würde unter Umständen auch eine Gruppe genügen, wobei die
gegenüberliegenden Enden jedes einzelnen Balges an den Flanschen 27,, 22d anliegen
müßten.